地下建筑結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計(jì)及措施探討

地下建筑結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計(jì)及措施探討材料也往往是慘雜了許多建筑廢渣，沒(méi)有根據(jù)設(shè)計(jì)要求施工。這就很難保證填土對(duì)地下室側(cè)壁的擠壓作用，也就沒(méi)有對(duì)地下室的摩擦作用。雨水的滲入也會(huì)降低它們之間的摩擦力。對(duì)于基地與土層的粘滯力，當(dāng)基地是砂石層時(shí)，不存在粘滯力。當(dāng)基地是粘土層，若滲透性較差，基地與土層存在肯定的粘滯力，但基地的土層在開(kāi)挖時(shí)受到擾動(dòng)，有所松動(dòng)現(xiàn)象，而且粘滯力相對(duì)于水浮力是相當(dāng)微弱的，因此也不賜予考慮，也可以作為安全儲(chǔ)藏。

考慮反抗水浮力的有利荷載包括構(gòu)造自重和覆土的重量，而對(duì)于構(gòu)造自重的取值存在爭(zhēng)議。有些專(zhuān)家認(rèn)為，對(duì)于多層建筑需要抗浮設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)計(jì)入地面以上構(gòu)造的自重，而只考慮地面以下的構(gòu)造自重，緣由在于擔(dān)憂(yōu)上部荷載通過(guò)柱傳遞到根底后，根底與抗水板的連接并不能保證荷載有效的平均分布在抗水板上，從而不能保證整體抗浮設(shè)計(jì)概念的實(shí)現(xiàn)。這種考慮，對(duì)于局部抗浮設(shè)計(jì)和傳力路徑是合理的，但對(duì)于整體抗浮考慮時(shí)，這是不合理的，而且是自相沖突的，若考慮到根底與抗水板連接無(wú)法保證力的傳遞，那地下室局部的有利荷載只能考慮抗水板的自重，地下室的梁板柱的荷載就不能考慮。實(shí)際上，為了安全考慮，相當(dāng)于少考慮一局部荷載，作為安全系數(shù)。但整體抗浮設(shè)計(jì)時(shí)，是把建筑從地下室到上部作為一個(gè)整體構(gòu)造考慮的，強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)理論。依據(jù)《建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50007-2023）的抗浮設(shè)計(jì)公式，如式（2），也是整體考慮構(gòu)造荷載來(lái)確定是否需要抗浮的。至于根底與抗水板的連接問(wèn)題，可以通過(guò)加強(qiáng)構(gòu)造措施來(lái)保證。

3.2抗浮設(shè)計(jì)依據(jù)《建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50007-2023）的抗浮設(shè)計(jì)公式5.4.3：

式中：Gk為建筑物自重和壓重之和（kN）；Nw，k為浮力作用值（kN）；Kw為抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，一般狀況下取1.05；當(dāng)上式不滿(mǎn)意時(shí)，就必需進(jìn)展抗浮設(shè)計(jì)?？偟母×χ禍p去有利荷載值的差值就是需要通過(guò)抗浮措施來(lái)反抗的浮力值。

4.典型工程案例

4.1工程概況

本工程地塊由12棟單體以及三層地下室組成，主要功能為產(chǎn)業(yè)用房、配套、公共配套設(shè)施及車(chē)庫(kù)。工程采納自然地基，以中風(fēng)化、微風(fēng)化花崗巖作為持力層?；娱_(kāi)挖深度為3.3～12.6m，采納復(fù)合土釘墻支護(hù)型式，三重管旋噴樁作為封閉式止水帷幕，深度為進(jìn)入中風(fēng)化巖面，明排降水方案。

4.2地形特點(diǎn)

本工程整個(gè)地塊為東北高西南低的走勢(shì)，最低自然地面標(biāo)高為+19.5m，凹凸差約9m，建筑物周邊（局部）環(huán)境如圖1所示。

4.3排水方案

（1）涌水量計(jì)算。依據(jù)最不利條件下降水沉降分析，按100年一遇暴雨強(qiáng)度計(jì)算，基坑涌水量為332m3/d，安全系數(shù)取2.0，本基坑涌水量設(shè)計(jì)值為664m3/d。

（2）盲溝設(shè)置。經(jīng)計(jì)算，沿基坑底部三側(cè)同時(shí)布置一圈盲溝，設(shè)計(jì)坡度0.5%，盲溝采納3根300mm組合。盲溝填料為土工布包裹人工碎石，底板底設(shè)1根管徑300mm盲溝。為防止泥土堵塞碎石墊層和盲溝，在碎石墊層底部鋪設(shè)一層土工布作為反濾層。地下室周邊盲溝構(gòu)造如圖2所示，底板底盲溝構(gòu)造如圖2所示。

3.級(jí)配人工碎石；4.D300塑料芯體集水管；8.上鋪聚丙烯編織布；13.灰砂磚筑砌

在不設(shè)置動(dòng)力排水條件下，盲溝依靠地下水靜止水壓力集水和排水，在場(chǎng)地西北側(cè)集中后引入DN500室外排水管。

地下室回填，基坑停頓降水時(shí)，地下水上涌，當(dāng)?shù)叵滤竭_(dá)盲溝標(biāo)高處時(shí)，水通過(guò)盲溝上的孔洞進(jìn)入盲溝，匯合至集水井，然后通過(guò)DN500室外排水管，直接將地下水排入市政雨水系統(tǒng)。

（3）降水沉降分析。依據(jù)以上計(jì)算結(jié)果分析，假如采納的抗浮設(shè)計(jì)水位為+19.8m時(shí)，四周巖土體因長(zhǎng)期抽水導(dǎo)致的沉降最大值為17.8mm，差異沉降值為1.4mm，滿(mǎn)意相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程要求。

完畢語(yǔ)

在地下建筑構(gòu)造中，抗浮設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的內(nèi)容，因此，在設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)四周實(shí)際狀況的勘測(cè)，進(jìn)展抗浮計(jì)算，然后